磁共振波谱分析仪结构复杂，该设备主要由两部分组成，一部分是磁共振信号的发生与采集，它主要是磁体、射频；另一部分是数据分析及图像处理。其主要结构组成如图1所示。

1. 磁体与匀场线圈

磁共振波谱分析仪所用的磁体有三种：常导型磁体、超导型磁体、永磁体。常导型磁体因为磁场强度小，磁场均匀性受温度影响大，不常用于磁共振波谱分析。为了使磁体的磁场趋于均匀，常使用匀场线圈，常用线圈类型如图2所示。

1) 超导型磁体的激磁导线由超导材料制成，其主要特点为：场强大，磁场稳定且均匀，不受外界温度的影响；可用于磁共振波谱分析，还可以用于磁共振血管造影；磁场强度可调节；需要使用昂贵的冷却剂，日常维护费用较高；制作工艺相对复杂，造价较高。

2) 永磁型磁体是由许多块铁磁性材料组合而成，磁共振波谱分析仪的开放型永磁体模块，可以解决现有磁共振波谱分析仪器采用的超导磁体存在的体积和重量较大、维护成本较高的问题。

3) 匀场线圈是带电的线圈，产生小的磁场以部分调节磁体磁场的不均匀性。匀场线圈可以是常导型的也可以是超导型的，为了使磁体的磁场强度趋于均匀可采用被动的方法贴补金属小片和主动的调整。

2. 射频系统

1) 射频发生器由发射器、功率放大器和发射线圈组成。射频脉冲是诱发磁共振现象的主导因素，发射的脉冲频率与主磁体产生的静磁场正交，发射的脉冲频率也需与静磁场强度相匹配。

2) 接收部分由接收线圈和低噪声信号放大器组成。探测器接收的信号传送预放大器，增加信号强度，可降低后处理过程中的信噪比。然后传至位相敏感检测器，发生调节，从信号中减去接近larmor频率的五官波形，经计算机处理并转化为MRS谱图。

3. 数据处理及图像显示系统

磁共振波谱分析仪一般采用固定电磁波频率，然后连续改变外加磁场强度进行扫描。原子核频率与照射频率相同时发生共振，原子核发生跃迁，接收线圈因感应而产生电流，经放大器放大后在记录仪上描记下来，从而获得磁共振信号。